缓冲夹层影响异质结有机光伏器件性能研究

【摘要】：制备了结构为CuPc/缓冲层/C60异质结的有机光伏器件,分别选用三氧化钼和红荧烯为缓冲层,研究了增加缓冲层对器件性能的影响.结果表明,增加三氧化钼和红荧烯缓冲层后器件的开路电压和光电转换效率都得到提高,器件的短路电流密度和填充因子都有所降低.开路电压从没有缓冲层时的0.39V分别提高到0.58V、0.55V,转换效率从0.36%提高到0.44%,短路电流从1.92mA/cm2分别降低到1.77mA/cm2、1.81mA/cm2,填充因子从0.48分别减少到0.43、0.44.进一步研究表明器件的短路电流密度受缓冲层厚度的影响很大,当缓冲层厚度很小时,器件短路电流密度还有所增加,但随着缓冲层厚度的增加,短路电流密度逐渐减小,当缓冲层厚度为10nm时,器件短路电流密度减少到0.35mA/cm2.开路电压随着厚度的增加逐渐增加,从1nm时的0.43V增加10nm时0.63V.根据整数电荷转移模型和界面能级理论解释有机光伏器件开路电压提高以及短路电流密度减少的原因,为有机太阳能电池性能的改善提供了研究方法. 【作者单位】： 深圳大学光电子器件与系统(教育部及广东省)重点实验室;深圳大学机电与控制工程学院;深圳大学光电工程学院;
【关键词】： 缓冲夹层 异质结 有机光伏器件
【基金】：广东省自然科学基金(No.10451806001004778) 光电子器件与系统(教育部及广东省)重点实验室开放基金项目(No.2009L01)资助
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 0引言太阳能是未来最有希望的清洁能源之一,太阳能电池是利用光伏效应将太阳能转变为电能的器件.有机太阳能电池因为具有低成本、可弯曲、易于大面积制造等特点倍受国内外研究者的关注[1-7].20世纪90年代,有机共混体系中光诱导电荷从聚合物向富勒烯转移现象的发现[8]及复合体

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